Beynin Evrimi

[bluemoon24]

Temelde birçok ortak yapı olmasına karşın, değişik türlerde beyin,

vücudun herhangi bir organına göre çok daha büyük farklılık gösterir. Farklı

türlerde duyusal alıntılar ve bunlara verilen cevaplar çok farklıdır ve o tür

için yaşamsal önem taşımaktadır. Canlıların beyinlerinde, temel bazı ortak

özellikler vardır. Koku alma merkezi, ön beynin yapısını şekillendirir.

Balık ve sürüngenlerde, bazı türler dışında bu kısım, toplam beyin

hacmine oranla oldukça büyüktür. Bu durum memelilerde ise çok değişkendir.

Örneğin özellikle yüksek primatlarda küçükken, karınca yiyenler ve

armadillolarda son derece büyüktür. Balıkta koku alma birincil

enformasyon kaynağıdır. Bu büyük koku alma merkezine ilaveten, beynin büyük bir

kısmı bu iş için kullanılmaktadır. Sürüngenlerde beyin belirgin bir şekilde

balıklardan daha büyüktür ve neokorteks oluşumu ortaya çıkar. Omurgalıların

evrimsel gelişimi sırasında giderek daha gelişir ve görme, tatma ve dokunma gibi

duyuların alımı ve kullanımı ile ilgilidir. Bu kısımların işlevi,

balıkta orta ve arka beyin aracılığıyla sağlanmaktadır. Neokorteksin genişlemesi

entellektüel öğrenimi sağlar. Bu gelişim cerebrum'un orta beyni tamamen

kapladığı, gelişmiş memelilerde, doruk noktasına ulaşır. Bu organizmalarda artık

corpus callosum vardır. Böylece iki yarım kürenin neokorteksi, binlerce sinir

bağı aracılığıyla iletişim haline geçer ve hızlı bilgi alışverişi mümkün

olur.Balıkta görme lobları küçüktür. Sürüngenlerde ve kuşlarda ise hemen

her zaman gelişmiş bir yapı gösterirler. Memelilerde, optik lobların homoloğu

olan superior colliculi'nin boyutu son derecede küçülmüştür ve beynin arka

kısmında, occipital lobda iki küçük yumru olarak yeralır. Cerebellum

göreceli olarak kuşlarda en büyüktür. Balıklarda, medulla oblangata dokunma,

ısı, tat ve dengenin oluştuğu tek merkezdir. Yüksek vertebralılarda bu görev

neokorteks tarafından yapılmaktadır. Ancak insanlarda bile çok gelişmiş

neokortekse rağmen reflekslere cevap verme yetisini hâlâ medulla oblangata

korumaktadır. Kuş ve memelilerde giderek kompleksleşen nöronal alışverişin

gerçekleştiği bir yer olarak belirmeye başlar. Primatlarda ve İnsanda

Beyin YapısıBilindiği gibi insan gelişmiş memeliler olarak tanımlanan

Primat Takımı nın bir üyesidir. Evrim basamaklarında ilk olarak sürüngenlerde

ortaya çıkan neokorteks primatlarda çok gelişmiştir ve beyin hacminin yarısını

oluşturur. Diğer memelilerin çoğunda üçte bir oranındadır. Primatlarda

varolan becerikli ellerin ve kompleks sosyal davranışların temelinde bu

genişleme yatar. Primatlarda dış dünyadan alınan enformasyon temelde görme

duyusuna dayanır ve gelişim sürecinde de bu eğilimi gözlemek mümkündür. Erken

evrelerde örneğin dinozorların nesillerinin yokolduğu 2. zamanın (yaklaşık 65

milyon yıl) sonunda, ilk primatlar yerde terrestrial yaşam biçimini

sürdürmekteyken başat olarak koklama duyusunun öne çıktığı bilinmektedir.

Zaman sürecinde, ağaç yaşamına uyum sağlayan arboreal primatlarda

görme duyusunun öne çıkmaya başladığı gözlemlenir. Primat takımı iki alt

takımdan oluşur: Prosimii'ler ve Antropoid'ler. Prosimii'ler; Lemur ve

Tarsius'ları içerirken, Antropoid'ler; Eski ve Yeni Dünya maymunları, kuyruksuz

büyük maymunlar ve insanı da kapsayan Hominid'leri içerirler. Bu sınıflandırmada

beyin gelişimi açısından birinciden sonuncuya doğru beyin kapasitesinde bir

artış eğilimi gözlenmektedir.Prosimii'lerde DuyuAğaç yaşamına

uyum sağlamış dolayısıyla da uzaklığı doğru algılamanın yaşamsal önem taşıdığı

primat takımında, görme algısı çok gelişmiş ve stereoskopik görüş yetisi ortaya

çıkmıştır. Bilindiği gibi ekseni birbirine paralel olan her iki gözün aynı

objeye bakabilme ve derinliğini algılama yetisi stereoskopik görme olarak

tanımlanır. Prosimii'lerde örneğin Lemur'larda görme yeteneği

gelişmiştir. Ancak Primat takımının alt basamaklarında yeralan bu canlılarda

koku hâlâ çok önemlidir. Lemurlardan bazıları gece faal nocturnal, bazıları da

gündüz faal diurnaldir. Her iki yaşam biçimini benimsemiş olanlarda da görme

ön plandadır. Objeleri elleriyle de yakalar ve dokunurlar, ancak dokunma duyusu

hâlâ burundadır. Antropoid'lerde Duyu Primatların daha gelişmiş

olan alt takımı Antropoid'lerde görme, Lemur'lara göre daha öne çıkmaktadır.

Koku alma soğanı küçülmüş ve daha basit bir yapı sergilemektedir. Nasal passage

-burun boşluğu- küçülüp yüzün gerisine gitmiş, karşılığında göz öne doğru

çıkmıştır. İleri ve tamamen öne doğru bakış Antropoid'lerde ortaya

çıkmıştır. Gözlerin öne doğru ilerlemesi çiğneme apareyinden de yüzü

uzaklaştırmış ve çiğneme kasılması sırasında göz yuvarlağındaki küçük

oynamaların gözün keskin (acute vision) görüş yeteneğini bozmasını

engellemiştir. Bu canlılarda araştırma ve manipulasyon için diş ve öne

doğru uzamış burunu (muzzle) kullanmaktan çok, elleri kullanma eğilimi vardır.

Bundan dolayı da reseptörler muzzle'dan çok elde toplanmıştır. Görme

simülasyonunu alan bölgeler ve eldeki çok duyarlı reseptörler göreceli olarak

büyük ve komplikedir.Primatlarda cerebral cortex'in çok geliştiği ve

genişlediği görülür. Cerebral cortex beynin dış yüzeyindeki kalın gri cisim

tabakasıdır. Burada yüksek mental fonksiyonlar olan; hafıza, birleştirme,

neden arama vb.den sorumlu bölgeler vardır. Primatlardaki beyin

bölgelerinin oranları aynı zamanda ileri derecede becerisi olan ellerin

kullanımına yönelen bir eğilime işaret eder.Yaşayan primatlarda beyin gelişimi

kortikal genişleme açısından dört aşama gösterir: - En ilkeli Prosimian'lardır

(Lemur ve Tarsius'lar).- Eski ve Yeni Dünya maymunları bir sonraki

aşamadır.- Ape'ler özellikle de Pongidae daha gelişmiş olanlarıdır (Kuyruksuz

Büyük Maymunlar).- En sonuncusu da insandır.İnsan beyni diğer

Primatlarla karşılaştırıldığında cerebral cortex'in en geniş olduğu ve her

bölümünün aynı oranda gelişmediği bir form olarak karşımıza çıkar. İnsan

beyninde en fazla gelişim gösteren iki bölge vardır: Frontal (alın) asosiasyon

bölgesi ve Parietal (duvar kemikleri- beynin üst sağ ve solunda yer alan bir

çift kemik) asosiasyon bölgesi.Bu bölgeler bilginin saklanması, yeni

deneyimlerin eskilerle karşılaştırılması ve çeşitli duyu merkezlerinden gelen

bilginin ve hafızanın (hatıraların, daha önceden yaşanmış olayların) neden

arama, hayal gücü, konuşma ve diğerlerinin birleştirilmesi ile ilgilidirler.

Böylece insana özgü fonksiyonların kontrol edildiği bölgelerin bu alanlar

olduğu ortaya çıkar.Frontal ve parietal bölgelerin görevlerinin bu önemi

insanın morfolojik gelişim sürecinde kafatası büyümesinin neden özellikle alın

ve yan taraflarda gerçekleştiğini açıklamaktadır. Hominid'lerde zaman sürecinde

birbiriyle doğru orantılı olarak beyinde hem hacim artışı olmuş, hem de frontal

ve parietal genişleme gerçekleşmiştir.İnsanlarda frontal bölgenin

fonksiyonu uzun süreli bir amaca yönelik olarak dikkati sürdürmek, şaşırtıcı bir

uyaranı süzgeçten geçirerek almak ve birbirini tutmayan, anlaşılamayan

uyaranların alıkonulması gibi olgularla ilgilidir. Böyle bir kontrol mekanizması

olmadan insana özgü bazı karakteristik aktiviteler mümkün olmazdı.

Örneğin, yaralı bir hayvanı tüm gün izleme, avantajlı bir iş için risk

alma ya da bir yiyeceği gruba getirmek yerine bulduğu yerde yeme içgüdüsünün

bastırılabilmesi gibi. Parietal asosiasyon bölgesinde de benzer büyük bir

gelişim olmuştur. Bu bölge hali hazırda birincil assosiasyon bölgeleri

tarafından sindirilmiş bilgilerle ilgilidir. Buraya gelen bir bilgi diğer

yerlerden gelen ve hafızada yer alan bilgilerle birleştirilir. Hem

öğrenme hem de konuşma dilini kullanma ve özetleme kabiliyeti, farklı duyu

alanlarından gelen bilgiyi birleştirme becerisine dayanır ve parietal lobda

gerçekleştirilir. Aynı zamanda konuşmanın gerçekleştiği bölgedir. İnsanda beyin

neden gelişti? İnsan beyini kendi takımı içinde -simian primatlar

arasında- beklenildiğinin üç katı büyüklüğündedir ve bu büyüme sadece son birkaç

milyon yıl içinde gerçekleşmiştir. İnsan beyninin gelişmesine zemin hazırlayan

en önemli olgu dik yürümedir. Çünkü dik duruş postürünü benimsemiş bir

organizmada kafatası omurga üzerinde altta ve ortaya yakın bir alanda yer

alacaktır. Dolayısıyla da yarı eğik postürdeki bir canlının kafatasının dengede

durması için gereken ağır kas baskısı bulunmayacaktır. Bu da beynin gelişmesi

için gerekli temel zeminin oluşmasını sağlamaktadır. Yani insan beyninin

gelişmesini hazırlayan temel öğe dik yürümeye uyumdur. Daha sonra ateşin

bulunması ve ön hazırlığı yapılmış yiyeceklerin yenmesiyle dişlerin küçülmesi

masseter (çiğneme) kaslarının azalmasına neden olmuş bu da beynin gelişmesi için

bir başka pozitif etken oluşturmuştur. Australopithecine'lerde beyin

kapasitesi modern büyük maymunlardaki kapasite sınırları içerisindedir. Bu

grubun geneli için ortalama 450 cm olarak kabul edilmektedir. Ansefalizasyon

(beynin gelişimi) muhtemelen bu ortalamayı ilk olarak 2.5 milyon yıl civarında

geçmeye başlamıştır. Bu dönemde Homo Genusunun ilk üyeleri yaşamıştır.

Koobi Fora'dan bulunan KNM-ER 1470 yaklaşık 750 cm bir beyin hacmine

sahiptir. 1.5 milyon yıl öncesinde Homo Erectus'ta beyin hacmi 1000 grama

ulaşmıştı. Beyin hacmi beden hacmine paralel olarak ilk Homo Sapiens'in

muhtemelen ortaya çıktığı 400.000 yıl öncesine kadar artmaya devam etmiştir.

Erken Homo Sapienslerin beyin hacmi neredeyse bizimkine yakın bir

büyüklüğe ulaşmıştır. Avrupa Neandertallerinin beyin hacmi de modern insandaki

aşamaya ulaşmıştır ve birçok bilim adamı bunların Homo Sapiens içine konulmaları

gerektiğini söylemektedirler. Gırtlak yapısı açısından bazı değişikliler

sergilemesi ve konuşma açısından sorun yaşadığının sanılmasına rağmen bu fosil

insanlar, muhtemelen mental kabiliyetleri açısından modern insan

seviyesindeydiler. Tüm memelilerde vücut-beyin oranları dikkate alındığında

beynin büyümesine doğru bir eğilim vardır. Buna karşın beynin gelişme hızı

memeliler arasında farklılık gösterir. Büyük beyin ancak yüksek enerjili

diyetlerle kazanılabilir. Erişkin bir insanda beyin, vücut enerjisinin yüzde

20'sini harcar. Bu durum yaşamın erken aşamalarında daha da fazladır. Yeni

doğanda beyin ortalama vücut ağırlığının yüzde 10'unu oluşturur ve enerjinin

yüzde 60'ın harcar.Bazı türlerin neden büyük beyine ihtiyaç duydukları

sorusunu sormak yerine bunların büyük bir beyine sahip olmalarının nasıl

üstesinden geldiklerini anlamaya çalışmak daha doğru olur. Eğer yeterli enerji

varsa -fonksiyonların oluşması türden türe farklılık gösterse de- büyük bir

beyine sahip olmak tüm hayvanlar için avantajlı bir durumdur.İnsan

beyninin evriminde iki aşamadan sözedilebilir: İlk aşamada

Australopithecine'lerden Erken Modern Homo genusuna doğru olan çizgide beyin

kapasitesinde büyük bir artış olmuştur. Bu artış, beslenme rejiminin yüksek

enerji ihtiyacının karşılanması yönündeki değişimine neden olmuştur.

İkinci aşamayı oluşturan alet yapımı ve kullanımı döneminde; özel

seçilim baskısı muhtemelen artan beyin dokusunun iletişim sistemindeki

değişikliklerin belirlenmesinde esas rol oynamış olmalıdır. Bu değişiklikler ise

problem çözmedeki ilerlemede, sofistike alet yapımında ve en önemlisi de kültür

ve dilin ortaya çıkmasında kendini göstermektedir.Endocastlardan girus

ve sulcusları, belirli kan damarlarını, beynin şeklini anlayabiliriz. Ancak bu

çalışmalarda bazı sorunlar ortaya çıkmaktadır. Bunlar: Beyin büyüdükçe

kortikal kıvrımlanma daha sıkı bir yapı gösterir ve dura mater daha kalın ve az

esnek olur. Bundan dolayı da bir insan veya kuyruksuz büyük maymunun kortikal

detaylarını görmek daha küçük bir primatın bu tür özelliklerini anlamaktan çok

daha zordur. Endocastları elde edebileceğimiz fosil kafatasları

genellikle deforme olmuşlardır ve eksik parçaları vardır. Bu da aynı özelliğe

ait çok farklı yorumların yapılmasına neden olur. Endocast yüzeyine

bakarak beynin iç organizasyonu genellikle yapılamaz. Çok tartışmalı konulardan

biri de lunate sulcusun yerinin bilinmesidir. Bu bize birincil ve ikincil görme

alanları arasındaki sınırı gösterir. Australopithecine'lerde bu

sulcus'un göreceli olarak biraz daha arkada yer alması beyin fonksiyonlarının

insana doğru yöneldiğinin bir diğer göstergesidir. Hominid'lerde bipedal yürüme

beyin yapısını etkileyen çok önemli bir olgudur ve muhtemelen lunate sulcus'un

yerinin değişmesini de etkilemiştir. Dik yürümeye adaptasyon beyin

kökünün Ape'lere göre çok daha vertikal olmasına neden olmuştur. Bu durum

beyinciğin oksipital loblara göre daha aşağıya inmesiyle sonuçlanmıştır. Böylece

lateral yüzde ye alan visual korteksin bir kısmı arka ortaya doğru kaymıştır. Bu

değişimler lunate sulcusun Australopithecine'lerde ve daha sonraki Hominid'lerde

daha orta ve geriye kaymasına neden olmuştur.Fonksiyonal açıdan farklı

bölgeler arasındaki sınırı gösteren central sulcusun da bulunup bulunmaması

antropologlar için önemlidir. Bu oluşum Antropoid'leri Prosimian'lardan ayırmaya

yarayan kriterlerden bir tanesidir. Oligosen'de yaşamış olan Aegyptopithecus'un

beyin kalıbında bu oluşum gözle görülebilir. Bu nedenle bu fosilin ilk Antropoid

maymunlardan olduğu düşünülmektedir. İlk ortaya çıkan maymun

formlarında, bu oluk somatik korteksi motor korteksten ayırdığından, bu

fonksiyonel bölünmenin başladığını göstermesi açısından önemlidir. Sylvian

açıklık beyin yüzeyindeki özellikler içinde en önemlisidir. Bu oluşum temporal

lobun üst sınırını çizer, sol tarafta daha aşağıda ve daha uzundur. Bu durum

Homo genusunun ilk örneklerinin bazılarında görülmeye başlar. Modern

insanlarda bu daha büyük Wernicke konuşma bölgesiyle ilgilidir. Bazı fosillerde

bu açıdan görülen benzerlikler bunların konuştukları izlenimini vermiş, ancak

bazı maymun ve Ape beyinlerinde de bu asimetrinin bulunması bu konuda şüphe

yaratmıştır. Ancak yine de kortikal asimetriler bize daha yaygınlaşmış

fonksiyonel asimetrilerin orijini hakkında önemli ipuçları verebilir. Broca

bölgesini gösteren bazı sulcus özellikleri Homo habilis ve Homo erectus'te

görülmüştür. Bu kıvrımlar Australopithecine beyinlerinde görülmez. Ancak biz

sadece Broca bölgesinin fosil formlarda bulunup bulunmadığını

söyleyebilmekteyiz. Bu bölgenin fonksiyonun evrimini endocasttaki sulcus

izlerine bakarak söylemek gerçekçi olmaz. İnsan beyninde bu sulcusların

varlığı ve yeri çok değişkendir. Ayrıca dil fonksiyon alanlarının yeri konusunda

da bir tutarsızlık mevcuttur. Daha da önemlisi maymun beyinlerinde de benzer bir

alan bulunmuştur ve bu nedenle de bu girus ve sulcusların fosillerde bulunması

tamamen yeni bir yapıya işaret etmez.Australopithecine ve Erken Homo

türleri arasında beyin hacminin büyümesi cerebral korteksin her alanında birçok

yeni kıvrımın oluşmasına neden olmuştur. Bu yeni kıvrımlar da spesifik bir

değişmeden çok, büyümenin genel bir sonucu olabilir. Belki de bu hominidler

Broca bölgesini konuşma için kullanmış olabilirler. Ancak endocastlar bu işin

ispatlanması için yeterli değildir. Burada anlatılan zorluklara rağmen

endocastlar bizim için eski beyinlerin yapısını anlamaya yarayacak en önemli

ipuçlarıdır.



Siyaset, Bilim Ve Tarih Bilinci (Doğan Özlem )The Benefits Of TreesEnerji TasarrufuAlternatif Ucuz Enerji KaynaklarıErozyonun Tanımı Ve ÇeşitleriDünyamızın HareketleriDoğalgazDeve KuşlarıTeknolojik CellatlarımızKüresel IsınmaÇimento İşkolu Ve SorunlarıAtmosferin Başlıca Gaz KirleticileriNükleer EnerjiYapay KristallerHyrogen Fuel  The Fuel Of FutureKentiçi Ulaşımı Ve Çevre SorunlarıPrcı HakkındaÇevre Kirliliği Ve SonuçlarıSivil SavunmaUluslararası Hukuk Ve Çevre